MySQL数据库之索引，事务，与存储引擎

前言:本章要和拐友们介绍一下数据库中的索引，在企业信息化的过程中，数据库中表的数据量越来越大，性能会急剧下降，创建索引对于保持良好的性能非常关键，索引十查询性能优化最有效的手段，能够轻易将查询性能提高几个数量级。Are you ready？

目录

一.索引的简介

1.1索引的概述

1.2索引的作用

1.3索引的副作用

1.4创建索引的依据

1.5.扩展知识：索引能使用的场景

二.索引的分类以及创建

2.1操作前的准备

 2.2普通索引

 2.2.1直接创建索引

 2.2.2修改表方式创建

 2.2.3创建表的时候指定索引

 2.3.唯一索引

 2.3.1直接创建唯一索引

 2.3.2修改表方式创建

 2.3.3创建表的时候指定

 2.4.主键索引

 2.4.1 创建表的时候指定

 2.4.2修改表方式创建 

 2.5.组合索引

 2.6全文索引

 2.6.1直接创建索引

 2.6.2修改表方式创建

 2.6.3创建表的时候指定索引

 2.6.4使用全文索引查询

 三.查看索引

 四.删除索引

 4.1直接删除

4.2.删除主键索引

 五.扩展知识

5.1Mysql死锁、悲观锁、乐观锁    

5.2锁从类别

5.3MySQL有三种锁的级别：页级、表级、行级。

5.4死锁

5.5产生死锁的原因

5.6产生死锁的四个必要条件

5.7解决方法

如何避免死锁

 六.总结

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一.索引的简介

1.1索引的概述

• 索引是一个排序的列表，存储着索引值和这个值所对应的物理地址
• 使用索引后无须对整个表进行扫描，通过物理地址就可以找到所需数据
• 索引就好比是一本书的目录，可以根据目录中的页码快速找到所需的内容
• 索引是表中一列或者若干列值排序的方法
• 建立索引的目的是加快对表中记录的查找或排序

1.2索引的作用

• 设置了合适的索引之后，数据库利用各种快速定位技术，能够大大加快查询速度，这时创建索引的主要原因
• 当表很大或查询设计到多个表时，使用索引可以成千上万的提高查询速度
• 可以降低数据库的IO成本，并且索引还可以降低数据库的排序成本
• 通过创建唯一（键）性索引，可以保证数据表中每一行数据的唯一性
• 可以加快表与表之间的连接
• 在使用分组和排序的时候，可以大大减少分组和排序的时间

1.3索引的副作用

• 索引需要占用额外的磁盘的空间（对于MyISAM引擎而言，索引文件和数据文件时分离的，索引文件用于保存数据记录的地址，而InnoDB引擎的表数据文件本身就是索引文件）
• 在插入和修改数据时要花费更多的时间，因为索引也要随之变动

1.4创建索引的依据

索引虽然可以提升数据库查询的速度，但并不是任何情况下都适合创建索引，因为索引本身会消耗系统资源，在有索引的情况下，数据库会先进性索引查询，然后定位到具体的数据行，如果索引使用的不当，反而会增加数据库的负担。

• 表的主键，外键必须要有索引，因为主键具有唯一性 ，外键关联的是子表的主键，查询时可以快速定位
• 记录超过300行的表应该有索引，如果没有索引，需要把表遍历一遍，会严重影响数据库的性能
• 经常与其他表进行连接的表，在连接字段上应该能建立索引
• 唯一性太差的字段不适合建立索引
• 更新太频繁地字段不适合创建索引
• 经常出现在where子句中地字段，特别是大表地字段，应该建立索引
• 索引应该建在选择性高地字段上
• 索引应该建在小字段上，对于大的文本字段甚至超长字段，不要键索引。

1.5.扩展知识：索引能使用的场景

• 小字段
• 唯一性强的字段
• 更新不频繁，但查询率高的字段
• 表当中记录超过300+的行
• 主键，外键，唯一键

二.索引的分类以及创建

2.1操作前的准备

在操作索引之前我们需要做些准备，方便在接下来的操作中

mysql -u root -p

create database [数据库名];
use [数据库名];
create table [数据库名] (id int(10),name varchar(10),cardid varchar(18),phone varchar(11),address varchar(50),remark text);
desc [数据库名];

insert into nannan values (1,'zhangsan','123','111111','nanjing','this is vip');
insert into nannan values (4,'lisi','1234','444444','nanjing','this is normal');
insert into nannan values (2,'wangwu','12345','222222','benjing','this is normal');
insert into nannan values (5,'zhaoliu','123456','555555','nanjing','this is vip');
insert into nannan values (3,'qianqi','1234567','333333','shanghai','this is vip');
select * from nannan;

 2.2普通索引

最基本的索引类型，没有唯一性之类的限制

 2.2.1直接创建索引

CREATE INDEX 索引名 ON 表名 (列名[(length)]); #创建索引
select [列名] from [表名]; #查看表
show create table [表名]; #查看表的细节

#(列名(length))：length是可选项。
如果忽略 length 的值，则使用整个列的值作为索引。
如果指定使用列前的 length 个字符来创建索引，这样有利于减小索引文件的大小。
#索引名建议以“_index”结尾。

 2.2.2修改表方式创建

ALTER TABLE 表名 ADD INDEX 索引名 (列名); #修改表方式创建索引
select [列名] from [表名]; #查看表
show create table [表名]\G; #展示表的细节

 2.2.3创建表的时候指定索引

CREATE TABLE 表名 ( 字段1 数据类型,字段2 数据类型[,...],INDEX 索引名 (列名));
 
例：create table nannan1 (id int(4) not null,name varchar(10) not null,cardid varchar(20) not null,index id_index (id));

show create table nannan1;

 2.3.唯一索引

与普通索引类似，但区别是唯一索引列的每个值都唯一。
唯一索引允许有空值（注意和主键不同）。如果是用组合索引创建，则列值的组合必须唯一。添加唯一键将自动创建唯一索引。

2.3.1直接创建唯一索引

CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON 表名(列名);

例：select * from member;
create unique index address_index on member (address);
create unique index name_index on member (name);              
show create table member;

ps：唯一索引必须每个值都是唯一，不然没法创建

 2.3.2修改表方式创建

ALTER TABLE 表名 ADD UNIQUE 索引名 (列名);
 
例：alter table hehe add unique id_index (id);

 2.3.3创建表的时候指定

CREATE TABLE 表名 (字段1 数据类型,字段2 数据类型[,...],UNIQUE 索引名 (列名));
 
例:create table nannan2 (id int,name varchar(20),unique id_index (id));
show creat table nannan2;

 2.4.主键索引

是一种特殊的唯一索引，必须指定为“PRIMARY KEY”。
一个表只能有一个主键，不允许有空值。 添加主键将自动创建主键索引。

 2.4.1 创建表的时候指定

2.4.2修改表方式创建 

ALTER TABLE 表名 ADD PRIMARY KEY (列名);

 2.5.组合索引

可以是单列上创建的索引，也可以是在多列上创建的索引。

CREATE TABLE 表名 (列名1 数据类型,列名2 数据类型,列名3 数据类型,INDEX 索引名 (列名1,列名2,列名3));
 
select * from 表名 where 列名1='...' AND 列名2='...' AND 列名3='...';
 
例:create table nannan6 (id int not null,name varchar(20),cardid varchar(20),index index_amd (id,name));
show create table nannan6;
insert into nannan6 values(1,'nainai','123456');
select * from nannan6 where name='nainai' and id=1;

2.6全文索引

适合在进行模糊查询的时候使用，可用于在一篇文章中检索文本信息。
在 MySQL5.6 版本以前FULLTEXT 索引仅可用于 MyISAM 引擎，
在 5.6 版本之后 innodb 引擎也支持 FULLTEXT 索引。
全文索引可以在 CHAR、VARCHAR 或者 TEXT 类型的列上创建。每个表只允许有一个全文索引。

2.6.1直接创建索引

CREATE FULLTEXT INDEX 索引名 ON 表名 (列名);

 2.6.2修改表方式创建

ALTER TABLE 表名 ADD FULLTEXT 索引名 (列名);

2.6.3创建表的时候指定索引

CREATE TABLE 表名 (字段1 数据类型[,...],FULLTEXT 索引名 (列名)); 
1
#数据类型可以为 CHAR、VARCHAR 或者 TEXT

2.6.4使用全文索引查询

SELECT * FROM 表名 WHERE MATCH(列名) AGAINST('查询内容');

例：select * from member where match(cardid) against('123');
or 
select * from member where remark='123';

 三.查看索引

show index from 表名;
show index from 表名\G； 竖向显示表索引信息
show keys from 表名;
show keys from 表名\G;
show create table 表名;

第一种：

 第二种：

 第三种：

 各字段含义如下：

Table	表的名称
Non_unique	如果索引内容唯一，则为 0；如果可以不唯一，则为 1。
Key_name	索引的名称。
Seq_in_index	索引中的列序号，从 1 开始。 limit 2,3
Column_name	列名称。
Collation	列以什么方式存储在索引中。在 MySQL 中，有值‘A’（升序）或 NULL（无分类）。
Cardinality	索引中唯一值数目的估计值。
Sub_part	如果列只是被部分地编入索引，则为被编入索引的字符的数目(zhangsan)。如果整列被编入索引，则为 NULL。
Packed	指示关键字如何被压缩。如果没有被压缩，则为 NULL。
Null	如果列含有 NULL，则含有 YES。如果没有，则该列含有 NO。
Index_type	用过的索引方法（BTREE, FULLTEXT, HASH, RTREE）。
Comment	备注

 四.删除索引

 4.1直接删除

DROP INDEX 索引名 ON 表名;
 
例：drop index remark_index on nannan;

4.2.删除主键索引

ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY;

 五.扩展知识

5.1Mysql死锁、悲观锁、乐观锁    

锁机制是为了避免，在数据库有并发事务的时候，可能会产生数据的不一致而诞生的的一个机制。

5.2锁从类别

共享锁	又叫做读锁，当用户要进行数据的读取时，对数据加上共享锁，共享锁可以同时加上多个。
排他锁	又叫做写锁，当用户要进行数据的写入时，对数据加上排他锁，排他锁只可以加一个，他和其他的排他锁,共享锁都相斥。

5.3MySQL有三种锁的级别：页级、表级、行级。

表级锁	开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高,并发度最低。
行级锁	开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。
页面锁	开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度

5.4死锁

• MyISAM中是不会产生死锁的，因为MyISAM总是一次性获得所需的全部锁，要么全部满足，要么全部等待。而在InnoDB中，锁是逐步获得的，就造成了死锁的可能。
• 两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

5.5产生死锁的原因

（1）系统资源不足。
（2）进程运行推进的顺序不合适。
（3）资源分配不当等。
如果系统资源充足，进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次，进程运行推进顺序与速度不同，也可能产生死锁。

5.6产生死锁的四个必要条件

死锁4大要素：互斥，持有并请求，不可剥夺，持续等待
（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
（2） 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
（3） 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
（4） 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。

5.7解决方法

1、撤消陷于死锁的全部进程；
2、逐个撤消陷于死锁的进程，直到死锁不存在；
3、从陷于死锁的进程中逐个强迫放弃所占用的资源，直至死锁消失。
4、从另外一些进程那里强行剥夺足够数量的资源分配给死锁进程，以解除死锁状态

5.8如何避免死锁

1.使用事务时，尽量缩短事务的逻辑处理过程，及早提交或回滚事务；
2.设置死锁超时参数为合理范围，如：3分钟-10分种；超过时间，自动放弃本次操作，避免进程悬挂；
3.优化程序，检查并避免死锁现象出现；
4.对所有的脚本和SP都要仔细测试，在正式版本之前；
5.所有的SP都要有错误处理(通过@error)；
6.一般不要修改SQL SERVER事务的默认级别。不推荐强行加锁。
7. 以固定的顺序访问表和行。
分为两种情景：
对于不同事务访问不同的表，尽量做到访问表的顺序一致；
对于不同事务访问相同的表，尽量对记录的id做好排序，执行顺序一致；
8. 大事务拆小。大事务更倾向于死锁，如果业务允许，将大事务拆小。
9. 在同一个事务中，尽可能做到一次锁定所需要的所有资源，减少死锁概率。
10. 降低隔离级别。如果业务允许，将隔离级别调低也是较好的选择，比如将隔离级别从RR调整为RC，可以避免掉很多因为gap锁造成的死锁。
11. 为表添加合理的索引。可以看到如果不走索引将会为表的每一行记录添加上锁，死锁的概率大大增大

 六.总结

本章主要讲了索引的分类以及如何创建索引

索引的分类：

① 普通索引 ：针对所有字段，没有特殊的需求/规则
② 唯一索引 : 针对唯一性的字段，仅允许出现一次空值
③ 组合索引 (多列/多字段组合形式的索引)
④ 全文索引（varchar char text）
⑤ 主键索引 ：针对唯一性字段、且不可为空，同时一张表只允许包含一个主键索引

索引的创建：

① 在创建表的时候，直接指定index
② alter修改表结构的时候，进行add 添加index
③ 直接创建索引index
PS:主键索引——》直接创建主键即可